Особливості подачі розплавів на основі Fe та Cu в машини безперервного лиття

Анотація

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)
*ТзДВ «ГАЛ-КАТ» (Львів, Україна)

Надійшла 14.12.2021

УДК 621.74.047:669-154

Представлено дві схеми установок, які доцільно використовувати як для безперервної подачі високотемпературних розплавлених металів на основі заліза, так і для їх переривчастої дозованої подачі в ливарні форми. Друга конструкція найбільш ефективно пристосована для безперервної подачі міді та її сплавів. Базовими вузлами, що входять в обидві конструкції установок, є піч, індукційний нагрівач, реверсивний індукційний рушій, металопровід для транспортування розплаву та швидкоз’ємний перенастроюваний вузол для формування і подачі плоского потоку розплаву − горизонтальне щілинне сопло. Конструкції металопроводів, які входять до складу апаратів також мають подібні елементи. Окрім того, обидві конструкції металопроводів для можливості рециркуляції розплаву в тиглі виконано за схемою замкнутого гідравлічного контуру. Гідравлічний контур включає напірну трубу, яка забезпечує нагнітання розплаву в горизонтальне щілинне сопло та зливну трубу, на яку, в приведених варіантах виконання гідравлічного контуру, покладається декілька функцій. Завдяки тому, що при монтажі гідравлічного контуру зливну трубу піднімають на деяку висоту відносно горизонтальної вісі отвору щілинного сопла, вона підтримує в процесі роздачі розплаву функцію стабілізації тиску в горизонтальному щілинному соплі. Металостатичний тиск Pм, який створюється стовпом розплавленого металу висотою Н розраховується за формулою: Pм = pН, де ρ − густина рідкого металу. В конструкціях металопроводів зливна труба замикається на тигель скидним патрубком, який вмонтовано в бічну стінку тигля. В першій конструкції застосовано укорочену систему для транспортування розплавів, тому вона більш пристосована для розливання висококотемпературних розплавів, таких як залізовуглецеві та леговані сталі. Конструктивні особливості наступної установки передбачають подовжену проточну систему для транспортування, завдяки чому вона більш ефективна для подачі кольорових металів та сплавів. В даному випадку подача розплаву в ливарні машини забезпечується способом, в якому застосовано суміщення операцій рециркуляції розплаву в тиглі і створення необхідного металостатичного напору.

Література

1 Barekar N.S., Dhindaw B.K. Twin-Roll Casting of Aluminum Alloys – An Overview. Journal Materials and Manufacturing Processes. 2014. Vol. 29. Is. 6. P. 651–661
2 Patent DE 3616115 (A1). Method and apparatus for governing the flow of liquid metal through a vessel’s pouring nozzle, 1987.
3 Patent JP 2014008512 (A). Automatic Surface Pressure Load Slide Valve Apparatus, 2014.
4 Patent CA 2969198 (A1). A Slide Metal Frame-Drive unit Coupling Position Switching Mechanism Fora Sliding Nozzle Appratus, 2016.
5 Patent CA 2986347 (A1). Apparatus and Method of Manufacturing Metallic or Inorganic Fibers Having a Thickness in the Micron Range by Melt Spinning, 2017.
6 Patent EP0586732 (A1). Apparatus and Method for Magnetically Confining Molten Metal,1994.
7 Патент України на винахід 124671. Спосіб і пристрій для подачі розплавів в ливарні форми з рухомими стінками, 2021. [Patent of Ukraine for the invention 124671.